Всі автори

Що таке і як працює ЦАП

как работает цап

ВСТУП

Якщо з роботою підсилювача все зрозуміло, або хоча б зрозуміло на перший погляд, то з магією роботи ЦАП (цифро-аналоговий перетворювач) все значно цікавіше. 

В цю загадкову коробочку подається нескінченний потік одиниць та нулів, а на виході ми маємо останній альбом Tool. Яким чином бінарний код перетворюється в звук? Які способи перетворення сигналу взагалі існують? В чому їх відмінності, переваги та недоліки? Спробуємо розібратись.

З попередньої статті пам’ятаємо, що «електричний звук» це і є струм – комбінація напруги та сили струму. Різні способи підсилення сигналу не змінюють суті конвертації його цифрового запису в струм. Це перетворення нулів та одиниць, одиниць та нулів на вході в ту ж напругу на виході. Далі ця напруга йде на підсилювач для подальшого підсилення, достатнього для акустичної системи або навушників.

Як ЦАП сприймає та перетворює сигнал? Які є цифрові формати? Яка між ними різниця і чи є серед них найкращий? Будемо розбиратись.

ЦИФРОВИЙ ЗВУК ТА ЙОГО ФОРМАТИ

Як ви пам’ятаєте, звуковий сигнал являє собою криву. Цифровий формат аудіо означає перетворення цієї кривої в код з нулів та одиниць, який зберігає інформацію про сигнал: значення цього ж сигналу в різні моменти часу.

Незалежно від початкового формату, ми зберігаємо дані в форматі коду. Те, як ці дані йдуть безпосередньо на ЦАП, визначає їх формат. Вони можуть йти в форматі MQA, методом імпульсно-кодової модуляції (найбільш поширений формат – PCM) та однобітним потоком (DSD). Сучасний ЦАП може обробляти всі ці типи потоків даних. Тільки MQA залишається частково в стороні, однак з кожним роком все більше моделей пристроїв отримують сертифікацію MQA.

Окрім цього, дані можуть бути як стиснуті (MP3, OGG), так и без стиснення (lossless). Нестиснутий потік може бути як «сирим» (wav, DSD), так і архівованим (flac, ape, alac). З точки зору змісту інформації архівований та не архівований формати не відрізняються. Звісно існує думка, що навантаження на систему при розархівуванні може негативно вплинути на кінцевий звук, але залишимо ці гіпотези тим, хто чує різницю між різними картами пам’яті.

Отже, ми маємо декілька видів цифрових форматів та їх варіацій. Але в своїй суті всі вони мають ті ж нулі та одиниці. Відрізняються лише «порції» (семпли) сигналу, що подаються на ЦАП. У випадку з однобітним DSD це 1 біт. Тобто ЦАП отримує однобітні семпли, але з дуже високою частотою. У випадку з PCM сигнал подається «пакетним» семплом, який може нести в собі 16/24/32 біт інформації. Звичайний flac має 16 біт в семплі, hi-res – 24 або 32. 

Навіщо потрібно при нормально працюючому форматі PCM придумувати однобітний формат? Формат DSD розробили Sony та Philips для переведення архіву записів підрозділу Sony що займається звукозаписом в «цифру». Якщо звичайний формат audio CD має розрядність 16 біт при частоті 44,1 кГц, то DSD при однобітній розрядності має частоту яка в 64/128/256/512 раз перевищує частоту сигналу звичайного компакт-диску. Ці значення зазвичай пишуться одразу за позначенням формату – например, DSD128. Цей запис означає, що частота дискретизації при однобітній розрядності досягає 5,6 МГц (тобто 44,1*128). І в порівнянні з компакт-диском це дійсно неймовірний результат, до того ж DSD використовує дельта-сигма модуляцію, про яку трохи згодом, однак якщо порівняти з старим добрим PCM хорошої якості, то все досить скромно. Той же DSD128 еквівалентний PCM сигналу 32/176,2 кГц.

Навіщо при абсолютно робочому PCM придумували DSD? Тому що за теоремою Найквіста частота дискретизації должна бути не менша, ніж вдвічі більша за частоту вихідного сигналу, і взагалі чим більше тим краще. Звідси і значення в 44,1 Гц: якщо вважати що крайня частота яку сприймає людське вухо 20 кГц, то частота дискретизації має бути вища за 40 кГц. Чому? Надлишкова дискретизація сприяє зменшенню шуму квантування. Простіше кажучи, шуми квантування розподіляються на більш широку смугу частот, відходячи при цьому далеко за межі людської чутності. Тобто збільшення частоти дискретизації покращує як співвідношення сигнал-шум, так і динамічний діапазон.

Окрім вищенаведених переваг, DSD ще и простіший для обробки ЦАПом. Знижуються затрати ресурсів ЦАПа на його «читання» та вплив помилок самого «читання» на кінцевий звук. Простіше кажучи, передискретиація не збільшує кількість звукової інформації. Вона просто створює «простір», де губиться шум квантування, помилки читання, залишаючи в центрі уваги чистий сигнал.

І хоч все вищесказане про DSD звучить дуже добре, на практиці все не те щоб зовсім, але трішки інакше. Як йшлось на початку, DSD придумали для переведення аналогового сигналу в «цифру», і це дійсно зручно. І відтворювати такий формат ЦАПу простіше, ніж PCM. Однак обробляти DSD сигнал на практиці так собі. Це пов’язано з його принципом роботи. Якщо PCM формат зберігає інформацію про кожен семпл окремо, то DSD зберігає інформацію про семпл як порівняння з попереднім. Простіше кажучи, це набір 0 і 1, де 0 — зниження амплітуди сигналу, а 1 — зростання амплітуди сигналу в порівнянні з попереднім семплом. Тому той DSD сигнал, який ми маємо на виході з ЦАПа, це сигнал, який записаний у DSD форматі, конвертований у PCM для обробки, зведення, мастерингу, а потім знову конвертований у DSD для прослуховування. І в результаті більшість того що ми слухаємо як DSD по факту є не що інше, як PCM сигнал з дуже високою роздільною здатністю.

Важливо пам’ятати, що ні DSD ні PCM не є кращим, це різні за своїм принципом формати, і кожен з них по-своєму прекрасний

ПРИНЦИП РОБОТИ ЦАП

Отже, з форматами все зрозуміло. Формати – вони як картопля. Не важливо, в якому вигляді (пюре, деруни, зрази, фрі) – вона потрапляє в організм, і він сприймає їх как «картоплю».

Так само з ЦАП. Щоб ми не подали на нього (головне, щоб він підтримував формат), він «перетворить» цей потік 0 і 1 в звуковий сигнал. Але все ж таки як, дідько, ми маємо, ЗВУК?

ЦАП перетворює потік бінарного коду в напругу або струм. Можна описати це як функцію напруги, яка визначається кодом. Чим вище або нижче значення в коді, тим вищу або нижчу отримуємо на виході напругу. Залежність рівня напруги або струму від коду в також називаєтся монотонністю. 

Але на практиці все трішки складніше. Оскільки ЦАП широко розповсюджений в електроніці пристрій, він має безліч характеристик, і всі вони впливають на звук. Основні, важливі для нас, це:

  • розрядність – кількість біт у вхідному коді;
  • частота дискретизації – максимальна частота, на якій ЦАП може працювати коректно. За Найквістом, для коректного відтворення аналогового сигналу з його цифрової форми необхідно, аби частота дискретизації була не меншою ніж подвоєна максимальна частота в спектрі сигналу. Найвища частота яку чуємо 20 кГц, подвоюємо, додаємо трішки «для красоти» і маємо 44,1 кГц. А взагалі чим вище тим краще.  

Так як однобітні дельта-сігма ЦАПи з’явились пізніше, то базовою технологією вважалась багаторозрядна. Тут як з підсилювачами – спершу потрібно розібратись в роботі класу А, щоб зрозуміти інші. 

Кожному розряду присвоюється порядковий номер, починаючи з 0 (ви ж пам’ятаєте з уроків інформатики, що в бінарній системі числа записуються справа наліво?). Значимість розряду знижується зліва направо. Чим нижчий розряд, тим нижча його значимість та вплив його значення на кінцевий струм, тобто на звук в навушниках або в колонках чи на чому Ви слухаєте музику. 

Принцип роботи ЦАП – це додавання часток відтворюваних струмів. Тобто 20-бітний ЦАП «розуміє» 2^20=1 048 576 значень. Щоб ви розуміли, наскільки 20-бітний ЦАП перевершує 8-бітний, просто порахуйте, скільки значень здатен він «зрозуміти». Це 11111111 – так як біт всього 8, найбільше 8-бітне число буде вісім одиниць. Отже 2^8=256. Ну таке собі. Чим більший діапазон значень, який за одиницю часу може обробити ЦАП, тим краще більший потік інформації може обробити ЦАП і зробити це з максимальною точністю. 

РІЗНОВИДИ ЦАП ТА ПЕРЕДИСКРЕТИЗАЦІЯ

За типом вхідних даних ЦАПи класифікують на паралельні та послідовні. За розрядністю – високоточні (понад 14 біт) та з високою швидкістю (6-8 біт). Також може відрізнятись вихідний сигнал. Це може бути струм, напруга або імпульс. Як було згадано раніше, ЦАП використовується в багатьох сферах, не обмежуючись лише аудіо.

Послідовні ЦАПи перетворюють сигнал порозрядно (по 1 біту) за єдиною схемою. Серед різновидів послідовних ЦАПів нас цікавлять лише цифро-аналогові перетворювачі передискретизації. Або ж дельта-сігма ЦАПи. Вони володіють найбільшою кост-ефективністю, умовно прості в розробці та володіють чудовими обчислювальними характеристиками. Тобто на папері можуть дати фору більш складним і старим паралельним R-2R матрицям

Дельта-сігма ЦАПи перетворюють сигнал за допомогою дельта-сігма модуляції. При цьому квантування здійснюється лише одним розрядом (бітом). Але частота модуляції значно більш висока і може перевершувати частоту Найквіста у багато разів. Тобто відбувається передискретизація – в результаті до потоку 0 і 1 додаються «зайві» нулі, які не впливають на зміст сигналу, але збільшують частоту дискретизації і дозволяють уникнути шумів квантування. Наприклад, 8-кратна передискретизація збільшує частоту дискретизації з 44,1 кГц до 44,1*8=352,8 кГц. Це не прибирає цифрові шуми зовсім, але зміщує далеко від діапазону тих частот, які несуть звукову інформацію.

Принцип роботи паралельного ЦАПа вже згадувався в попередньому розділі. Він заснований на додаванні струмів, значимість яких пропорційна розряду в мультибітній матриці. При цьому додавання відбувається з коефіцієнтами, рівними нулю або одиниці, в залежності від значення відповідного розряду. З розмаїття паралельних перетворювачів наш вибір — каскадний ЦАП. Також відомий як R-2R-матриця, оскільки він по суті і є матриця (струмів або напруг), зібрану з резисторів з опором R або 2R. Тобто з резисторів опори яких рівні або базовому значенню, наприклад 5 Ом, або його подвоєному значенню. Тобто 10 Ом. 

Такі схеми складніші, дорожчі, мають більшу імовірність похибки через необхідність кропіткого підбору елементів та їх точкового підгону. Однак ЗВУК з таких ЦАПів виправдовує всі витрати на їх виробництво. Тут варто додати «потенційно», оскільки результат цілком і повністю залежить від реалізації проєкту і загальної схемотехніки, якості матеріалів, настрою розробника, а не лише від принципового вибору технології.

МУЛЬТИБІТНІ ЦАП

Ми розглянемо, як працює класична R-2R схема. Схема складається з набору резисторів і набору ключів. Число розрядів ЦАПа визначає число ключів и пар резисторів. У кожного резистора є «пара» — резистор з вдвічі більшим опором. Такий ЦАП може працювати як в нормальному, так і в інверсному режимі — тобто в режимі напруги або струму. Зазвича на виході встановлюють перетворювач струму в напругу – така схема найбільш поширена. 

При вмиканні джерела опорної напруги через кожен резистор потече струм. Значення струмів на резисторах будуть різними через різний номінал імпульсів (0 і 1). При подачі коду з нулів та одиниць відбувається замкнення ключів лише в тому випадку, якщо значення імпульсу одиниця. Тобто 0 — мимо, 1 — ключ замкнувся. Так і відбувається додавання струмів з урахуванням значимості імпульсу в резисторному ланцюгу. Сама величина струму буде пропорційна вхідному коду. 

РОЗПОДІЛ СТРУМІВ В ЦАП

А як же схема, що працює на резисторах, визначає значимість імпульсу? Все досить просто, якщо пам’ятати, як себе ведуть резистори при паралельному та послідовному підключенні. Звернемо увагу до рисунку нижче.

Як ми бачимо, резистори R1 та R2 підключені паралельно один до одного, але послідовно з резистором R3. Нагадаю, що намінали у них можуть бути тільки R і 2R. І як тоді струм ділиться по розрядам? Дуже просто. Потрібно розрахувати еквівалентний опір каскадного ланцюга. Тут все просто:

r-2r ladder resistor Ra

Таким чином, номінал опору Ra становить 2R. Ця група опорів Ra є паралельною до R4 та послідовною до R5. За тим же принципом (нехай це буде опір Rb) номінал групи також буде 2R. Тобто вдвічі більший за попередню групу. Тоді, маючи в схемі лише номінали R і 2R, ми отримуємо каскад з подвійних номіналів, які регулюють значимість струму кожного розряду.

Пам’ятаєте про монотонність? Ідеальна монотонність – це відсутність помилок при зважуванні струмів. Чому це важливо? Передусім, це точність ЦАПа. Чому це складно? Уявіть собі 16-бітну схему. В ній номінал найменшого біта відрязняється від номіналу найстаршого біта в 2^16 раз. Уявіть собі головний біль, з яким стикались розробники в 80-х. Коли треба підібрати і відкалібрувати резистори для максимальної точності роботи матриці.

На рисунку нижче знаходиться артефакт – 8-бітна монофонічна звукова карта Covox 4, за домогою якої колись перетворювали цифровий звук в аналоговий. Оскільки ніякого USB тоді не було, підключалась вона по LPT-роз’єму, або ж просто “принтерному”. 

Мульти (або ж «багато») біт означає, що дані надходять одночасно. І чим більше біт (розрядів), тим більше одночасних «джерел» даних. Нехай джерелами будуть крани, що наповнюють резервуар, в якості якого виступає ЦАП (майже як шкільна задача з математики). Припустимо що наш ЦАП — 8-бітний (най буде той самий Covox). 8 біт — 8 резисторів. Рахуємо ми, сподіваюсь, ви пам’ятаєте, справа наліво. Припустимо, подається код 01101101. А тепер запишемо його з номером біта (в дужках), його розрядом: 0(7)1(6)1(5)0(4)1(3)1(2)0(1)1(0). Число в дужках – это ступінь двійки. Додаємо, як ви пам’ятаєте, лише ті розряди, що мають значення «1». 2^0+2^2+2^3+2^5+2^6=109. Провівши аналогію з кранами можемо казати, що це «потік» з відкритих і закритих кранів. І при цьому крани різні і величина потоку у кожного крану різна. І басейну (ЦАПу) треба «зрозуміти» з якого крану (джерела) йде потік.

Це значення — струм або напруга. Не буквально, звісно, а абстрактно. При частоті дискретизації 44,1 кГц в секунду ЦАП робить 44100 обробок пакетов по 8 біт. Або ж повернувшись до аналогії з басейном і кранами, крани вмикають або вимикають подачу води 44100 разів за секунду і басейну треба 44100 разів за секунду «зрозуміти» які крани були увімкнуті. Тобто кожну 1/44100 долю секунди (або кожні 0,023 мілісекунди) він переводить двійковий код за допомогою зважених струмів в інформацію — струм або напругу. Так і отримуємо кінцевий масив фізичних «аналогових» величин, которі далі сприймаються нами після каскадів підсилення в якості звукової інформації.

Каскадним такий ЦАП ще називають через те що в бінарних розрахунках прийнято використовувати метод «каскаду». Неймовірно, але ця інформація з 10 класу вперше знадобилась мені в житті!

ІНТЕГРАЛЬНІ СХЕМИ ЦАП

Але все це – схема, матриця. На ній побудовані найдавніші пристрої минулого (і деякі сучасні портативні пристрої). А що по інтегральним схемам? А як же чіпи від Burr-Brown, Philips?  Почнемо з історії легенд — TDA1540 і TDA1541. 

Інженери Philips знайшли просте і досить цікаве рішення, як відійти від матриць і при цьому мати високу розрядність, оскільки на той момент CD-програвачі працювали з 16-бітною розрядністю. Вони прийшли до використання активного дільника струму. До речі, дільники струму застосовувались і в паралельних резисторних матрицях, однак такі рішення були куди менш поширені, ніж R-2R матриці. В 1976 році Philips запатентували систему Dynamic Element Matching, що використовувала динамічне середнє арифметичне струму для резисторів старших бітів. В цьому випадку це було чимось на кшталт самокалібрування. DEM об’єднувала 6 старших біт. 10 «молодших» бітів «зважувались» пасивним дільником на транзисторах. 16 біт переключався одним транзистором, 15-й — двома, 10-й біт вже оброблявся 2^9 степені, тобто 512, транзисторами. 

Обійдемось без інтегральної схеми, краще подивимось безпосередньо на чіпи. Я, мабуть, і так трішки перебираю з ланцюгами резисторів і цією математикою номіналів.

ДЕЛЬТА-СІГМА ЦАП

Кажучи про дельта-сигма ЦАПи, передусім сучасні, їх не до кінця правильно називати «однобітними». Однак у їх витоків все є таки стояли саме однобітні пристрої. Недорогі, ефективні, прості в реалізації. Тому з них і почнемо.

Дельта-сигма ЦАПи, ЦАПи з формурован шуму або ЦАПи з передескритизацією, для перетворення двійкового коду в струм/напругу замість мультибітної резисторної матриці з різними значеннями «значимості» бітів використовує лише два значення (стани) в одному біті — нуль та одиницю. Однобітний потік — це послідовність імпульсів однакової амплітуди, але різної тривалості. Пам’ятаєте широтно-імпульсну модуляцію в статті про підсилювачі? Тут працює схожий принцип. Ширина імпульсу визначає напругу на виході. Однобітне кодування — окремий випадок ШІМ.

Завдяки високій частоті дискретизації стає можливим «виділення» корисного сигналу всього з двох логічних значень, нуля та одиниці. Замість амплітудного розширення (пам’ятаєте про класи підсилювачів A, AB?) однобітна високочастотна дискретизація використовує роздільну здатність за часом (тривалість імпульсу). Такі рішення досить прості і мають хорошу точність без необхідності такого точного узгодження номіналів як в R-2R матриці, оскільки ЦАП такого типу не має поняття співвідношення значимостей MSB і LSB, тобто старшого і молодшого біта.

Як було сказано раніше, в дельта-сигма ЦАПах перетворення здійснюється шляхом дельта-сигма модуляції. В цьому випадку квантування відбувається одним розрядом, але на частоті яка в сотню раз більша ніж частота Найквіста. Модулятор «розпаковує» цифровий сигнал в потік нулів та одиниць. Однак попередньо сигнал проходить через інтерполюючий цифровий фільтр. Цей фільтр не «фільтрує» данные, а навпаки, як це зрозуміло з назви, інтерполює їх. 

Пилкоподібний сигнал формується на основі піків (верхніх і нижніх) аналогового сигналу, а вже на основі отриманого сигналу відбувається широтно-імпульсна модуляція. 

Пам’ятаєте з курсу математики або статичтики, що таке інтерполяція? Це спосіб знаходження значень функції, що знаходяться за межами відомих нам значень. Простіше кажучи, інтерполяція дозволяє розширити діапазон відомих значень функції (сигналу) за рахунок імовірних значень. У випадку з передискретизацією в ЦАПах це досягається з максимальною точністю. Тому що «розширення» значень функції (сигналу) відбувається шляхом додавання нулів, які в результаті не змінюють значення бітів. Чим вище значення коду, тим менше додається нулів, чим нижче — тим більшу кількість нулів «домальовує» передискретизатор.

Вихід «фільтрується» ФНЧ, який синхронізований по опорній частоті з інтерполюючим фільтром. В результаті на виході маємо «корисний сигнал», який проходить далі – на навантаження аб в каскади підсилювача. 

В роботі ЦАПа важливе значення мають аналоговий і цифровий фільтри. Однак бувають реалізації ЦАПів, де не застосовується один з них або навіть обидва. Однак такі випадки нечасті і мають ряд недоліків і супутніх вимог та обмежень для розробника. 

Сама тема цифрових фільтрів і роботи ЦАПа в режимі NOS (Non-Oversampling) — без оверсемплінгу та цифрового фільтру — цікава і досить обширна. Мабуть, вона заслуговує окремої публікації. Колись.

ЧОМУ РАНІШЕ КРИТИКУВАЛИ ДЕЛЬТА-СИГМА ЦАП?…

А ось і ні. Я не писатиму що та чи інша принципова схема на сьогоднішній день краща чи гірша. По-перше, сьогодні розробники навчились робити дельта-сигму так, що всі недоліки цих ЦАПів залишились якщо не в минулому, то поза межами нашого поля зору. По-друге, сам факт виходу з ринку мультибітних рішень говорить про те, що не варто займатись археологією і шукати ті самі AD’шки і TDA’шки на світових барахолках. Хіба що просто для душі. 

Сьогодні мультибіт-ЦАПи і R-2R матриці стали чимось на кшталт екзотики. Зустрічаються рідко. Викликають неабияку цікавість. И мій досвід каже, что не просто так. Але раніше, коли дельта-сигма була новинкою, склались певні стереотипні паттерни щодо її звуку відносно R2R девайсів.

Основна претензія, яку кидають в сторону дельта-сигми, это те, як вона працює з атакою. Звук, як знаємо, має три фази: атаку (становлення), стаціонарну частину і затухання (спад). При спотворенні відтворення будь-якої з цих фаз, в даному випадку атаки, порушується структура звуку, що змінює йго тембр та сприйняття. Грубо кажучи, звучання одного інструменту, правильно записанного, але відтворюваного зі спотворенням, скажімо, атаки, вже не відчувається як оригінальне звучання. При цьому у кожного інструменту ці фази мають різні часові характеристики і ведуть себе по-різному.

Звідси і висновок, що правильний «плин» фази атаки (в один такт) — запорука натуральності звучання і точної передачі тембру. І заміри, проведені раніше з ЦАПами, побудованими на різних архітектурах, говорили про проблеми дельта-сигми зі збереженням ідентичності фаз. Зокрема — атаки. Якщо ви колись спілкувались с адептом секти свідків Святого Хлопка, то розумієте, про що я. Мабуть, тема звуку і тембру підійде для окремого матеріалу. Чи не так?

МЕАНДР: R-2R vs ДЕЛЬТА-СИГМА ЦАП

Отже, як проводились такі заміри? Подаємо на ЦАП імпульсний сигнал — меандр — і заміряємо отриманий графік. Меандр в цьому випадку є функцією напруги від часу. Простіше кажучи, це графік, де на вісі X час, а на вісі Y — напруга. Виглядає це наступним чином.

Взагалі це досить часто використовується, зокрема для замірів в аудіо. Меандр складається з прямої лінії нульової відмітки (фаза відсутності сигналу), вертикальної лінії фронту, вона ж і атака, прямої лінії позитивного або негативного напівперіоду (стаціонарна фаза) і спаду (затухання). Меандр показує через напругу, як сигнал поводить себе на різних етапах свого існування.

На рисунку вище наведено початковий сигнал в ідеальному виді. Це випадок in vitro – еталон для подальшого порівняння. Не більше. 

Далі ми бачимо меандр, створений за допомогоб R-2R-перетворювача. Він відрізняється від початкового тестового меандру, але подивіться на фронт атаки: він перпендикулярний до нульової відмітки. Фактично атака сформована в один такт. Скруглення меандру на краях атаки і затухання неминучі через обмеження частотного діапазону. При цьому крива стаціонарної фази лінійна.

А тепер подивимось на меандр, отриманий після дельта-сигма перетворення. По-перше, атака. Атака очевидно не «поміщається» в один такт і її нахил далекий від прямого кута. По-друге, стаціонарна фаза має хвилеподібні спотворення протягом всієї її тривалості. Також бачимо і сплеск напруги на кінці фронту. Це і є той самий дзвін, за який раніше дельта-сигму не дуже любили. Ну і за розмазану атаку (по замірам же розмазана!). Окрім спотворень, атака наростала поступово, не даючи того самого «сплеску». Як і написано вище, при порушенні ходу фаз або при спотвореннях в них, порушується власне передача і сприйняття тембру. 

…І ЧОМУ ЗАРАЗ КРИТИКУВАТИ НЕ ВАРТО

А що ж у нас сьогодні? Сучасні дельта-сигма ЦАПи, по-перше, це вже не класичні «однобітники». По суті це вже гібридні перетворювачі. Зберігаючи однобітну архітектуру самого чіпа, вони можуть похвастатись високою розрядністю. Як? Хотілось би сказати, що це просто, але не дуже. Інтерполюючий цифровий фільтр приймає 16 або 24-бітний потік, далі дельта-сигма модулятор «розбирається» з ним в 3/6/X бітній розрядності за рахунок… багаторівневого виходу. Да, тієї самої технології DEM, що лежить в основі інтегральних мультибітних схем Philips. 

Окрім цього, сучасні дельта-сигма чіпи можуть похвалитись недосяжними для R-2R пристроїв ТТХ. Остання мультибітна інтегральна схема PCM1704k забезпечувала THD+N 0,0008% і динамічний діапазон на рівні 112 дБ. У ниніжнього топа від ESS — ES9038PRO — ці показники відповідно наступні: 0,0004% і 140 дБ.

Але ж не цифри звучать. Звучит готовий, довершений пристрій. І вплив безлічі інших факторів на кінцевий звук значно більше, ніж те, за яким принципом працює ЦАП. Досі з теплом у серці згадую ЦАПи від Wolfson. Застарілі за сьогоднішніми мірками, вони все ще можуть здивувати. Але не самі по собі, а лише як частина грамотно спроектованого і зробленого на совість пристрою 

ВИСНОВОК

Фуууух. Це було непросто. Сподівають, вам, дорогі мої, було легше ніж мені. Головне, не забуваємо, що звучить не мікросхема. І не технологія. Звучить все в поєднанні одного з іншим. І точно варто відмовитись від стереотипів про звучання схем залежно від марки і способу реалізації перетворення.